Pengujian kemandulan sangat penting untuk produksi daging yang dibudidayakan, di mana bahkan kontaminasi kecil dapat menyebabkan kegagalan batch yang mahal. Proses ini memastikan tidak ada mikroorganisme berbahaya yang mengganggu operasi bioreaktor, melindungi kualitas produk dan kelayakan finansial. Dengan tingkat kontaminasi rata-rata 11,2% - dan meningkat menjadi 19,5% untuk produksi skala besar - produsen menghadapi tantangan signifikan dalam menjaga lingkungan steril.
Poin-poin utama meliputi:
- Sumber Kontaminasi Utama: Personel, bahan baku, dan operasi bioreaktor adalah titik masuk umum bagi mikroba.
- Metode Pengujian: Filtrasi membran untuk volume besar, inokulasi langsung untuk sampel yang lebih kecil, dan pengujian biobeban selama produksi banyak digunakan.
- Pemantauan Waktu Nyata: Alat seperti sensor oksigen terlarut dan analisis gas buang memungkinkan deteksi dini aktivitas mikroba.
- Teknologi Baru: Pemantauan berbasis AI, sterilisasi plasma dingin, dan sistem pencitraan otomatis menawarkan manajemen kontaminasi yang lebih cepat dan tepat.
Bagi produsen daging budidaya, menggabungkan uji sterilitas tradisional dengan solusi pemantauan canggih sangat penting untuk mengurangi risiko dan meningkatkan efisiensi produksi.
Rocker Discover - Bagaimana Melakukan Uji Sterilitas?
sbb-itb-ffee270
Sumber Kontaminasi dalam Sistem Bioreaktor
Untuk mencegah kegagalan batch dalam sistem bioreaktor, penting untuk mengidentifikasi dari mana asal kontaminasi. Kontaminan biasanya terbagi menjadi tiga kategori utama: mikroba, partikel, dan endotoksin. Setiap jenis menghadirkan tantangan unik untuk produksi daging budidaya, sehingga penting untuk mengembangkan strategi pencegahan khusus.
Personel adalah sumber utama kontaminasi, sering kali memperkenalkan kontaminan melalui pengelupasan kulit, penggunaan pakaian yang tidak tepat, atau kebersihan tangan yang buruk [4][7]. Bahkan dengan protokol ketat, gerakan sederhana dapat mengganggu aliran udara, menyebabkan turbulensi atau area stagnan di mana kontaminan dapat menumpuk [4][9]. The U.S. Food and Drug Administration menyoroti risiko yang terlibat, menyatakan, "setiap manipulasi manual atau mekanis dari obat steril, komponen, wadah, atau penutup sebelum atau selama perakitan aseptik menimbulkan risiko kontaminasi dan dengan demikian memerlukan kontrol yang hati-hati" [4].
Faktor lingkungan juga memainkan peran penting.Sebagai contoh, kegagalan untuk mempertahankan tekanan positif 10–15 Pascal dapat memungkinkan udara yang tidak difilter masuk ke zona steril [3][4]. Selain itu, masalah seperti ketidakefisienan filter HEPA - di mana retensi partikel jatuh di bawah 99,97% - atau filter gas terkompresi yang terganggu dapat dengan cepat mengkompromikan kesterilan [4].
Kontaminasi Bahan Baku dan Garis Sel
Bahan baku yang masuk ke sistem bioreaktor merupakan risiko kontaminasi utama. Bahan yang tidak diverifikasi, komponen media pertumbuhan, dan garis sel (tersedia melalui marketplace B2B khusus) dapat memperkenalkan patogen oportunistik [2]. Lingkungan kaya nutrisi dari media kultur sel sangat rentan terhadap kontaminasi, membuat proses daging yang dibudidayakan lebih rentan dibandingkan dengan bioproses mikroba [8].
Bahan yang sensitif terhadap panas yang tidak dapat menjalani autoklaf sangat berisiko, karena memerlukan metode sterilisasi alternatif seperti filtrasi [1][8]. Selain itu, proses inokulasi itu sendiri membawa risiko yang melekat. Bahkan ketika membran didesinfeksi dengan alkohol atau prosedur dilakukan di dekat api terbuka, tidak ada jaminan mutlak terhadap kontaminasi selama pengenalan garis sel [8]. Risiko ini menekankan pentingnya verifikasi bahan baku yang menyeluruh sebelum dimasukkan ke dalam sistem.
Risiko Operasional Bioreaktor
Operasi harian dalam bioreaktor menghadirkan banyak peluang kontaminasi. Pengambilan sampel manual sangat berisiko tinggi, karena setiap titik akses meningkatkan kemungkinan memasukkan kontaminan [1].Masalah seperti segel yang rusak, O-ring yang rusak, atau penutupan yang tidak disterilkan semakin meningkatkan risiko [4][8]. Selain itu, memindahkan bahan dari area dengan klasifikasi lebih rendah ke zona dengan klasifikasi lebih tinggi tanpa dekontaminasi yang tepat adalah kerentanan kritis lainnya [7].
Mempertahankan kontrol lingkungan yang ketat adalah hal yang tidak bisa dinegosiasikan. Perbedaan tekanan antara area ruang bersih harus dipantau secara terus-menerus, dan setiap perubahan yang tidak biasa harus segera diselidiki [4]. Di area kritis Kelas 100 (ISO 5), jumlah partikel untuk ukuran ≥0.5 μm harus tetap di bawah 3.520 partikel per meter kubik selama operasi [4].Selain itu, aerosolisasi disinfektan atau alkohol isopropil 70% di dekat pengambil sampel udara dapat meningkatkan pembacaan partikel, sementara kondensat pada filter gas dapat menyebabkan penyumbatan atau mendorong pertumbuhan mikroba [4][7].
Risiko operasional ini menyoroti pentingnya menerapkan metode pengujian kemandulan yang ketat untuk melindungi proses bioreaktor.
Metode Pengujian Kemandulan untuk Bioreaktor
Perbandingan Metode Pengujian Kemandulan untuk Bioreaktor
Memilih pengujian kemandulan yang tepat untuk bioreaktor tergantung pada faktor seperti ukuran bioreaktor, tahap produksi dan tantangan skala, dan komposisi sampel - terutama ketika terdapat inhibitor. Untuk sebagian besar aplikasi industri, filtrasi membran adalah metode yang paling umum digunakan [3].Sementara itu, teknik molekuler seperti PCR menawarkan deteksi yang lebih cepat untuk kontaminan spesifik. Di bawah ini, kami akan menjelajahi metode yang disesuaikan untuk produksi daging budidaya, mengatasi tantangan unik dari pengujian sampel besar dan kecil.
Untuk sampel volume besar, yang umum dalam bioreaktor skala industri, filtrasi membran menggunakan membran 0,45 µm untuk memusatkan mikroorganisme, meningkatkan sensitivitas deteksi [10]. Metode ini sangat efektif untuk sampel yang mengandung antibiotik karena pembilasan dapat menghilangkan inhibitor sebelum inkubasi. Di sisi lain, inokulasi langsung, di mana bahan uji langsung ditambahkan ke media kultur, bekerja lebih baik untuk volume sampel yang lebih kecil tetapi kesulitan menangani zat penghambat. Setelah memusatkan sampel dan menghilangkan inhibitor, inkubasi dan validasi memastikan keakuratan hasil.
Uji kemandulan tradisional mengandalkan periode inkubasi 14 hari untuk mengonfirmasi pertumbuhan mikroba secara visual [3]. Media yang umum digunakan termasuk Fluid Thioglycollate Medium (FTM) untuk bakteri aerob dan anaerob, dan Soya-bean Casein Digest (SCD) untuk jamur dan bakteri aerob. Sebelum melakukan uji kemandulan, penting untuk memvalidasi bahwa produk tidak menghambat pertumbuhan mikroba melalui pengujian bakteriostasis dan fungistasis.
Untuk pemantauan proses yang berkelanjutan, pengujian bioburden kuantitatif menawarkan solusi yang lebih praktis daripada uji kemandulan biner, terutama dalam produksi daging yang dibudidayakan. Berbeda dengan uji kemandulan yang memberikan hasil lulus/gagal sederhana, pengujian bioburden mengukur unit pembentuk koloni (CFU) untuk memastikan tingkat mikroba tetap dalam batas yang dapat diterima.Metode ini sejalan dengan standar food-grade yang sedang berkembang, menyeimbangkan antara kontrol farmasi yang ketat dan realitas ekonomi produksi makanan skala besar.
Untuk persediaan pengujian kemandulan dan solusi bioreaktor, para profesional daging budidaya dapat beralih ke penyedia terpercaya seperti
| Metode | Aplikasi Terbaik | Keunggulan Utama | Keterbatasan Utama |
|---|---|---|---|
| Filtrasi Membran | Volume besar; sampel dengan inhibitor | Mengkonsentrasikan mikroba dan menghilangkan zat pengganggu [3] | Membutuhkan periode inkubasi 14 hari [3] |
| Inokulasi Langsung | Volume kecil tanpa inhibitor | Penambahan aseptik yang sederhana | Terbatas pada volume kecil; dipengaruhi oleh inhibitor [3] |
| Pengujian Bioburden | Monitoring dalam proses dengan batas mikroba yang ditetapkan | Menyediakan evaluasi kuantitatif | Tidak cocok untuk verifikasi kemandulan akhir [3] |
Monitoring Waktu Nyata dan Jaminan Kemandulan
Mengandalkan tes kemandulan tradisional selama 14 hari memiliki risiko kehilangan seluruh batch jika kontaminasi ditemukan terlambat.Pemantauan waktu nyata menawarkan solusi proaktif dengan memantau parameter proses kritis saat terjadi. Ini memungkinkan tindakan segera jika terjadi kesalahan. Dalam produksi daging budidaya, di mana proses bioreaktor berlangsung selama berminggu-minggu dan menggunakan media pertumbuhan yang mahal, deteksi dini kontaminasi dapat menghemat ribuan pound dan menghindari penundaan produksi. Dengan menggabungkan data waktu nyata dengan tes sterilitas konvensional, produsen dapat menjembatani kesenjangan antara konfirmasi yang tertunda dan intervensi cepat.
Pemantauan Berbasis Sensor
Indikator kunci seperti oksigen terlarut (DO) dan tingkat pH dapat menandakan kontaminasi lebih awal. Ketika bakteri atau jamur menyusup ke dalam bioreaktor, mereka dengan cepat mengonsumsi oksigen - menyebabkan tingkat DO turun - dan melepaskan asam metabolik yang menurunkan pH secara signifikan [12]. Perubahan ini dapat dideteksi beberapa jam sebelum kontaminasi menjadi terlihat secara visual.Sementara tes sterilitas tradisional mengkonfirmasi hasil setelah proses, pemantauan waktu nyata bertindak sebagai pengaman, memastikan proses tetap pada jalurnya dan mengatasi risiko kontaminasi lebih awal.
Analisis gas buang, menggunakan spektrometri massa sektor magnetik, secara terus-menerus mengukur tingkat oksigen dan karbon dioksida dalam gas buang bioreaktor. Dalam studi kontaminasi terkontrol, metode ini mengidentifikasi pertumbuhan mikroba dalam waktu 22,4 jam melalui perubahan oksigen, sementara deteksi berbasis pH tertinggal pada 25,8 jam [13]. Sistem sektor magnetik memberikan pengukuran oksigen yang presisi dengan akurasi hingga 0,003% (v/v) selama tujuh hari, mengungguli detektor paramagnetik tradisional, yang hanya akurat hingga ±0,2% (v/v) [13].
Sensör spektroskopi menyediakan pemantauan non-invasif melalui dinding bioreaktor sekali pakai, yang penting untuk menjaga sterilitas.Spektroskopi UV-vis dapat mendeteksi kerusakan membran dengan mengukur penyerapan cahaya pada 350–400 nm, sementara bahan intraseluler yang bocor muncul pada 800–900 nm [14]. Probe kapasitansi, satu-satunya sensor yang tersedia secara komersial yang dirancang untuk mengukur kepadatan sel yang hidup, mencapai ini dengan mendeteksi perubahan dalam polarisasi membran [14]. Untuk fasilitas yang mengelola beberapa bioreaktor, alat seperti Rapid Multi-Stream Sampler dapat memantau hingga 16 aliran gas secara bersamaan [13].
Sistem berbasis sensor ini, dikombinasikan dengan kontrol lingkungan, seperti pencegahan kontaminasi HVAC, menciptakan pertahanan yang kuat terhadap kontaminasi.
Kontrol Lingkungan dan Tekanan
Mempertahankan tekanan positif antara zona ruang bersih sangat penting untuk mencegah kontaminan masuk [3].Sistem tekanan positif, ketika dipasangkan dengan filtrasi HEPA, bertindak sebagai penghalang fisik terhadap intrusi mikroba. Alarm suara atau visual pada filter HEPA dapat segera memberi tahu staf jika tekanan turun di bawah tingkat yang dapat diterima [3].
Penghitungan partikel non-viable adalah lapisan pertahanan lainnya. Penghitung partikel laser secara terus-menerus memverifikasi bahwa lingkungan memenuhi standar kebersihan udara ISO selama operasi. Dengan memantau partikel 0.5 µm dan 5.0 µm, perangkat ini memastikan kualitas udara tetap dalam batas yang diperlukan [7]. Jika terjadi penyimpangan yang tidak terduga - seperti penurunan mendadak dalam DO atau fluktuasi pH - isolasi segera bioreaktor yang terkena dampak dan penghentian penambahan pakan dapat mencegah kontaminasi menyebar [12].
Untuk mendapatkan sensor dan peralatan khusus yang disesuaikan dengan operasi daging budidaya, perusahaan seperti
Teknologi Baru dalam Pengujian Kesterilan
Metode pengujian kesterilan tradisional sering kali tidak memadai karena periode inkubasi 14 hari yang lama dan ketergantungan pada pengambilan sampel manual, yang dapat meninggalkan celah deteksi. Teknologi baru hadir untuk mengatasi tantangan ini, menawarkan deteksi kontaminasi yang lebih cepat dan lebih tepat. Ini sangat penting dalam produksi daging budidaya, di mana biaya tinggi media pertumbuhan dan waktu budidaya yang lama membuat kontaminasi tahap akhir menjadi mimpi buruk finansial.
Sistem Pemantauan Berbasis AI
Kecerdasan buatan mengubah deteksi kontaminasi dengan menganalisis data waktu nyata untuk mengidentifikasi intrusi mikroba.Ketika bakteri menyerang bioreaktor, mereka mengonsumsi oksigen dan menghasilkan asam metabolik, yang menyebabkan penurunan yang terlihat pada tingkat oksigen terlarut dan pH. Sistem AI dapat mendeteksi penyimpangan dalam konsumsi oksigen dan nutrisi, menandai potensi kontaminasi jauh lebih awal daripada pengujian bioburden dan protokol sterilitas tradisional dapat memberikan hasil [12].
Platform AI ini juga menggabungkan model matematika untuk menentukan waktu tepat terjadinya kontaminasi dan mensimulasikan bagaimana populasi mikroba tumbuh seiring waktu. Ini membantu operator melacak kontaminasi kembali ke sumbernya, apakah itu sumber pakan yang rusak, kesalahan operasional, atau masalah peralatan. Teknik seperti analisis probabilitas Poisson lebih meningkatkan akurasi pengujian bioburden, mengurangi kemungkinan hasil negatif palsu [12].
"Model matematika membantu dalam memperkirakan waktu masuk kontaminasi dan dinamika pertumbuhan mikroba, meningkatkan keterlacakan kontaminasi." - Naveenganesh Muralidharan, Senior Manager, MSAT, AGC Biologics [12]
Ketika anomali terdeteksi, tindakan segera - seperti mengisolasi bioreaktor dan menghentikan semua penambahan pakan - dapat mencegah masalah menyebar [12]. Pendekatan sistematis yang melibatkan pengujian bioburden, identifikasi molekuler, dan analisis laju pertumbuhan sangat penting untuk mengidentifikasi penyebab utama dan menerapkan tindakan korektif. Alat AI ini menjembatani kesenjangan antara metode tradisional dan manajemen kontaminasi proaktif.
Sterilisasi Plasma Dingin
Teknologi plasma dingin menawarkan opsi sterilisasi non-termal yang sangat cocok untuk produksi daging budidaya.Beroperasi pada atau mendekati suhu ruangan, ini ideal untuk mensterilkan komponen sensitif seperti bagian bioreaktor, sensor, dan plastik yang tidak dapat menahan panas dari autoklaf tradisional [15][16][17]. Metode ini menggunakan spesies oksigen dan nitrogen reaktif, bersama dengan sinar UV, untuk mengganggu membran mikroba dan DNA. Ini efektif melawan berbagai kontaminan, termasuk spora bakteri (Bacillus, Clostridium), jamur, virus, dan bahkan prion [15][17].
Salah satu fitur menonjol dari plasma dingin adalah bahwa ia meninggalkan tidak ada residu beracun. Setelah daya dimatikan, spesies reaktif dengan cepat kembali menjadi oksigen, menghilangkan kebutuhan untuk fase desorpsi [16][18].Ini juga hemat energi, hanya memerlukan stopkontak listrik standar daripada sumber panas berbasis bahan bakar fosil [15][16]. Misalnya, studi menunjukkan bahwa plasma dingin dapat mencapai pengurangan log >5 pada spora Bacillus cereus dalam waktu 25 menit pada daya 300W [15].
Namun, teknologi ini tidak tanpa keterbatasan. Efek sterilisasinya terutama pada permukaan, yang berarti sulit untuk menembus geometri kompleks di mana mikroba dapat bersembunyi di celah atau alur [15][16]. Kandungan protein atau lemak yang tinggi dalam lingkungan bioreaktor juga dapat melindungi mikroba dengan mengais spesies reaktif, mengurangi efisiensi sterilisasi [15][18].
| Fitur | Plasma Dingin |
|---|---|
| Keuntungan | Non-termal, non-toksik, hemat energi, tidak ada residu, cepat [16] |
| Keterbatasan | Penetrasi terbatas, efikasi berkurang dalam geometri yang kompleks [15][16] |
Sistem Deteksi Berbasis Gambar Otomatis
Menambah ke dalam campuran, sistem pencitraan otomatis menyediakan alat yang kuat untuk deteksi kontaminasi secara real-time. Sistem ini menawarkan insight morfologi yang mendetail ke dalam pertumbuhan sel, yang penting untuk mendeteksi pola kontaminasi saat terjadi [19].Tidak seperti mikroskopi offline tradisional - yang memerlukan pengambilan sampel dan pewarnaan manual - pencitraan otomatis terintegrasi dengan mulus ke dalam pengaturan pemantauan online atau at-line. Ini memungkinkan operator untuk memantau biomassa dan kesehatan sel tanpa mengorbankan kesterilan [19].
Dengan mengurangi intervensi manual, sistem ini mengurangi kesalahan manusia dan meningkatkan reproduktibilitas di seluruh proses budidaya [19]. Algoritma pemrosesan gambar canggih dapat melacak kemajuan fermentasi, mengoptimalkan produksi metabolit, dan memastikan konsistensi - faktor penting saat meningkatkan skala bioproses [19].
"Ketersediaan teknik pengambilan sampel canggih yang dipadukan dengan alat pengukuran otomatis...dapat sangat mengurangi waktu yang diperlukan untuk pemilihan strain, pengembangan proses, dan pengendalian proses dengan mengurangi jumlah langkah dalam proses produksi/budidaya, terutama langkah manual, dan mengurangi propagasi kesalahan." - A.C. Veloso dan E.C. Ferreira, University of Minho [19]
Terlepas dari keuntungannya, mengintegrasikan sistem ini tidak selalu mudah. Kultur sel adalah kompleks, bahan baku bervariasi, dan sensor harus tahan terhadap metode sterilisasi keras seperti uap atau iradiasi gamma [19]. Bagi perusahaan yang ingin mengadopsi teknologi ini, platform seperti
Kesimpulan
Memastikan kemandulan bioreaktor dalam produksi daging budidaya bukanlah tugas kecil, tetapi strategi pengujian kemandulan yang terintegrasi dapat membuatnya dapat dicapai.Strategi ini menggabungkan metode tradisional, seperti filtrasi membran untuk volume sampel yang lebih besar dan inokulasi langsung untuk yang lebih kecil, dengan alat molekuler modern seperti PCR dan qPCR untuk penyaringan patogen yang cepat. Selain itu, pemantauan lingkungan - melalui pengambilan sampel udara dan swabbing permukaan - menambah perlindungan ekstra, mengatasi risiko kontaminasi dalam sistem HVAC, menangkap potensi kontaminasi sebelum dapat mempengaruhi bejana produksi [11].
Pemilihan pendekatan pengujian bergantung pada faktor-faktor seperti ukuran sampel, keberadaan zat yang mungkin mengganggu hasil, dan apakah fokusnya pada validasi kemandulan penuh atau hanya memantau bioburden. Pengambilan sampel dari beberapa titik dalam bioreaktor - atas, tengah, dan bawah - membantu menciptakan profil mikroba yang menyeluruh dan mengurangi kemungkinan melewatkan kontaminasi lokal [1].Ini sangat penting mengingat risiko kontaminasi dalam produksi daging budidaya secara signifikan lebih tinggi daripada dalam pembuatan biofarmasi, menyoroti kebutuhan akan protokol sterilitas yang ketat [6].
Kunci untuk mempertahankan sterilitas media dalam bioreaktor adalah mendapatkan peralatan yang tepat. Alat seperti sistem pengambilan sampel aseptik dengan septa yang sudah disterilkan sebelumnya dan filter HEPA yang mampu menangkap 99,97% partikel yang lebih besar dari 0,3 μm sangat penting [4]. Platform seperti
Seiring pertumbuhan industri, pendekatan sterilitas hibrida menjadi semakin penting.Menerapkan kontrol tingkat farmasi selama tahap awal pembibitan, sambil mengadopsi standar tingkat makanan untuk produksi skala besar, mencapai keseimbangan antara keamanan dan efektivitas biaya [5][6]. Langkah-langkah terintegrasi ini akan menjadi landasan produksi daging budidaya yang aman dan efisien seiring dengan kemajuan di bidang ini.
FAQ
Apa penyebab utama kontaminasi dalam sistem bioreaktor yang digunakan untuk produksi daging budidaya?
Kontaminasi dalam sistem bioreaktor terjadi ketika lingkungan steril terganggu atau ketika media kaya nutrisi menyediakan tempat yang ideal bagi mikroba untuk berkembang. Ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti pelanggaran selama pengambilan sampel, pemeliharaan, atau pemanenan sel; filter gas yang rusak atau tersumbat; kontaminasi yang sudah ada dalam media pertumbuhan; atau pembukaan sementara yang dibuat saat memasang atau memperbaiki sensor.Selain itu, peralatan yang aus dapat melepaskan partikel mikroplastik, yang dapat menjadi tempat tinggal bagi mikroorganisme.
Dalam produksi daging budidaya, bahkan kontaminasi terkecil dapat membahayakan baik keamanan maupun hasil dari satu batch. Untuk mengurangi risiko ini, penting untuk berinvestasi dalam peralatan berkualitas tinggi seperti filter steril, bioreaktor, dan kit sensor yang mematuhi standar aseptik yang ketat. Platform seperti
Bagaimana kecerdasan buatan meningkatkan pengujian kesterilan dalam bioreaktor?
Sistem bertenaga AI mengubah pengujian kesterilan dalam bioreaktor daging budidaya dengan menawarkan wawasan real-time melalui pemantauan berkelanjutan.Menggunakan biosensor canggih, sistem ini melacak faktor-faktor kritis seperti pH, oksigen terlarut, dan metabolit esensial seperti glukosa dan asam amino. Semua ini terjadi tanpa perlu pemeriksaan manual, yang secara dramatis mengurangi risiko kontaminasi.
Yang membedakan sistem ini adalah kemampuannya untuk menganalisis data menggunakan algoritma yang membandingkan pembacaan dengan standar kemandulan yang telah ditetapkan. Ini berarti mereka dapat mendeteksi bahkan tanda-tanda terkecil dari pertumbuhan mikroba jauh lebih awal daripada metode tradisional. Selain hanya deteksi, analitik prediktif berperan, mengidentifikasi potensi risiko seperti masalah selama pemasangan sensor atau masuk melalui port. Sistem ini bahkan menyarankan langkah-langkah korektif untuk membantu produsen menghindari kerugian batch yang mahal.
Mikroskopi bertenaga AI menambahkan lapisan efisiensi lain dengan secara instan membedakan antara sel sehat dan kontaminan, mempercepat proses verifikasi kemandulan.Untuk produsen, platform seperti
Apa tantangan yang membatasi penggunaan sterilisasi plasma dingin dalam bioreaktor untuk produksi daging budidaya?
Sterilisasi plasma dingin efektif dalam menetralkan mikroba, tetapi memiliki serangkaian tantangan ketika diterapkan pada bioreaktor dalam produksi daging budidaya. Salah satu masalah utama adalah kedalaman penetrasi terbatas dari spesies reaktif yang dihasilkan oleh plasma. Hal ini membuat sulit untuk mensterilkan volume besar atau media yang padat secara menyeluruh. Selain itu, mencapai cakupan plasma yang merata di seluruh reaktor menjadi semakin sulit seiring dengan pertumbuhan ukuran sistem.
Meningkatkan skala sistem plasma dingin dari pengaturan laboratorium ke bioreaktor skala komersial memperkenalkan hambatan tambahan.Reaktor yang lebih besar menuntut rasio daya-ke-volume yang lebih tinggi, yang dapat mengakibatkan waktu sterilisasi yang jauh dari praktis. Banyak sistem plasma dingin juga beroperasi di bawah kondisi vakum atau bergantung pada gas reaktif, menambah lapisan kompleksitas dalam hal keselamatan, kepatuhan peraturan, dan desain peralatan. Faktor-faktor ini membuat metode ini kurang ideal untuk bioreaktor skala besar yang biasanya dibutuhkan dalam produksi daging budidaya komersial.
Keprihatinan lain adalah potensi kerusakan yang disebabkan oleh spesies oksigen dan nitrogen reaktif (RONS), yang merupakan kunci untuk inaktivasi mikroba. Spesies reaktif ini dapat merusak sel mamalia yang sensitif atau merusak komponen media, sehingga diperlukan optimasi yang hati-hati untuk menjaga kelangsungan hidup sel. Akibatnya, plasma dingin sering digunakan dalam kombinasi dengan teknik sterilisasi lainnya daripada sebagai solusi tunggal.
